Zumbado-levadura queso. - Ministerio de Agricultura y Ganadería

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ZUMBADO et al.: SELECCIÓN LEVADURA PRODUCCIÓN PROTEÍNA UNICELULAR SUERO QUESO
INTRODUCCIÓN
El suero de leche es el principal subproducto en la
fabricación de quesos. Según datos reportados, en el
2001 se generaron aproximadamente 332 millones de
litros de suero de leche (CNP 2001). En Costa Rica, la
utilización del suero de leche no se ha industrializado,
su aprovechamiento está limitado por la dificultad de
transporte y porque al igual que el resto de productos
lácteos, es perecedero, lo que hace imposible almacenarlo,
sin ningún tratamiento, por más de dos días (Barroquio
et al. 1981). Si el suero es desechado en los
ríos se convierte en una grave contaminación, pues
presenta una demanda biológica de oxígeno
(DBO 5,20 ) muy alta, que se encuentra entre los 40.000
y los 50.000 mg O 2 /l (Salazar 1999).
Al generarse elevados volúmenes de suero de leche,
y con niveles de contaminación superiores a la
cantidad máxima permitida para el vertido de aguas residuales
en ríos o alcantarillado público (300 mg O 2 /l)
(Ministerio de Salud 1997), resulta necesario buscar
métodos para su aprovechamiento. Una alternativa es
utilizar el suero como medio para el crecimiento de microorganismos
para la producción de biomasa. La masa
de microorganismos obtenida (levaduras, mohos,
bacterias, algas) posee un alto contenido proteico, por
lo que recibe el nombre de proteína unicelular. En diversas
investigaciones se ha indicado la posibilidad de
obtener proteína unicelular mediante el crecimiento de
microorganismos que hacen uso de la lactosa presente
en el suero (Bu´Lock y Kristiansen 1991; Hernández et
al. 1980; Grba et al. 2002). Especies de levadura como
Kluyveromyces marxiaus y Candida kefyr son capaces
de fermentar la lactosa, al ser productoras de la enzima
ß-D-Galactosidasa (EC 3.2.1.23), la cual hidroliza la
lactosa en sus componentes básicos (Rajoka et al.
2003; Inchaurrondo et al. 1994). Ambas levaduras han
sido empleadas en investigaciones para la generación
de biomasa, etanol y para la producción de la enzima
(Belem et al. 1997).
Para la generación de biomasa a partir de la lactosa
del suero también es posible el empleo de levaduras
de la especie Saccharomyces cerevisiae, cuyo crecimiento
se logra si la lactosa es hidrolizada previamente
en glucosa y galactosa, por medio de preparados enzimáticos
(Mittal 1992). Esta especie de levadura
presenta una amplia utilización y aceptación en la
industria para la alimentación animal y humana, lo que
podría resultar en una ventaja para su utilización (Liti
et al. 2001).
El proceso de producción de proteína unicelular
es una vía biotecnológica adecuada para el aprovechamiento
de desechos industriales ricos en carbohidratos.
De hecho, el principal factor limitante en la generación
de proteína unicelular es el alto costo de las
fuentes de carbono, por lo que el uso de subproductos
es ideal (Durán 1989). El emplear el suero en este proceso
permitiría darle valor agregado, al obtenerse proteína
de calidad para la alimentación animal, y a la vez
disminuir su DBO para su posterior descarga (Ghaly y
Kamal 2004). Esta disminución, según datos reportados
para levaduras, se encuentra entre 70-80% del
DBO inicial del suero, lo que convierte este proceso
en una opción adecuada para su tratamiento (Capoor y
Singh 1985; Chinappi y Sanchez 2000).
El interés por producir proteína unicelular fue estimulado
por agencias internacionales relacionadas
con la salud, alimentación y agricultura ante la evidencia
de una escasez de proteína a nivel mundial (Bu-
´Lock y Kristiansen 1991), es por esto que la búsqueda
de fuentes proteicas es vital (Chacón 2004).
La biomasa de origen unicelular tiene aplicaciones
como suplemento proteico en alimentación animal, además,
se ha investigado su utilización en la fabricación
de ingredientes funcionales, suplementos proteicos, para
resaltar el sabor de alimentos procesados, entre otros
(Lee 1996). Para su aplicación en la alimentación humana,
requiere el empleo de métodos para la reducción
del nivel de ácidos nucleicos, ya que si son consumidos
en altas proporciones podrían causar la formación de
cálculos renales u otras enfermedades. A diferencia de
los humanos, el ganado tolera altos niveles de ácidos
nucleicos, por lo que la proteína unicelular podría utilizarse
inicialmente en alimentación animal sin requerir
ningún tratamiento (Lee 1996).
Los componentes del suero que tienen mayor importancia
para ser utilizados como sustrato son lactosa,
proteína y minerales (Quintero et al. 2001). Con el fin
de lograr una utilización eficiente de estas sustancias,
es importante elegir una levadura con adecuadas características
fisiológicas (Grba et al. 2002). Por lo anterior,
considerando la evidencia científica de las características
de las levaduras Kluyveromyces marxianus,
Candida kefyr y Saccharomyces cerevisiae para su
ISSN: 1021-7444 AGRONOMÍA MESOAMERICANA 17(2): 151-160. 2006